• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.56-65
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• 2022

구리는 우수한 특성, 특히 높은 전도성과 낮은 저항으로 인해 전기/전자 제조 산업에 널리 사용되는 비철금속 중 하나이다. 이러한 산업의 표면 처리 공정에서는 구리 함량이 높은 폐수가 발생하며, 직간접적으로 수계로 배출된다. 이는 심각한 환경 오염을 일으키고 또한 귀중한 유용금속의 손실을 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 효율적이고 저렴하며 친환경적인 흡착제를 찾기 위한 목적으로 흡착 분야에서 전 세계적으로 지속적인 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 연구에서는 위와 같은 폐수로부터 구리 흡착을 위한 바이오 흡착제로서 식물뿌리(Datura 뿌리 분말)의 성능을 합성 흡착제(Tulsion T-42)와 비교하였다. 실험은 흡착제 투여량, 접촉시간, pH, 주입액 농도 등의 변수들을 최적화하기 위하여 회분식으로 수행되었다. 초기구리농도가 100 ppm이고 pH가 4인 주입액에서, 0.2 g Datura 뿌리 분말을 15분간 접촉하였을 때 구리 흡착율은 95%이었으며, 0.1 g Tulsion T-42은 30분간 접촉에서 95%의 흡착율을 나타내었다. 두 흡착제의 흡착 데이터는 Freundlich 등온선과 잘 일치하였으며, 유사 2차 속도식을 따르는 것을 나타내었다. 전체 결과는 본 연구의 바이오 흡착제가 표면처리 공정의 폐액 또는 폐수로부터 금속 회수에 적용될 가능성을 보여주고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2196-2203
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• 2020

A dryout mechanism model for rectangular narrow channels at high pressure conditions is developed by assuming that the Kelvin-Helmholtz instability triggered the occurrence of dryout. This model combines the advantages of theoretical analysis and empirical correlation. The unknown coefficients in the theoretical derivation are supported by the experimental data. Meanwhile, the decisive restriction of the experimental conditions on the applicability of the empirical correlation is avoided. The expression of vapor phase velocity at the time of dryout is derived, and the empirical correlation of liquid film thickness is introduced. Since the CHF value obtained from the liquid film thickness should be the same as the value obtained from the Kelvin-Helmholtz critical stability under the same condition, the convergent CHF value is obtained by iteratively calculating. Comparing with the experimental data under the pressure of 6.89-13.79 MPa, the average error of the model is -15.4% with the 95% confidence interval [-20.5%, -10.4%]. And the pressure has a decisive influence on the prediction accuracy of this model. Compared with the existing dryout code, the calculation speed of this model is faster, and the calculation accuracy is improved. This model, with great portability, could be applied to different objects and working conditions by changing the expression of the vapor phase velocity when the dryout phenomenon is triggered and the calculation formula of the liquid film.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1834-1845
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• 2021

Liquid lead-bismuth cooled fast reactor is one of the most promising reactor types among the fourth-generation nuclear energy systems. The flow and heat transfer characteristics of lead-bismuth eutectic (LBE) are completely different from ordinary fluids due to its special thermal properties, causing that the traditional Reynolds analogy is no longer recommended and appropriate. More accurate turbulence flow and heat transfer model for the liquid metal lead-bismuth should be developed and applied in CFD simulation. In this paper, a specific CFD solver for simulating the flow and heat transfer of liquid lead-bismuth based on the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model was developed based on the open source platform OpenFOAM. Then the advantage of proposed model was demonstrated and validated against a set of experimental data. Finally, the simulation of LBE turbulent flow and heat transfer in a 7-pin wire-wrapped rod bundle with the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model was carried out. The influence of wire on the flow and heat transfer characteristics and the three-dimensional distribution of key thermal hydraulic parameters such as temperature, cross-flow velocity and Nusselt number were studied and presented. Compared with the traditional SED model with a constant Pr_t = 1.5 or 2.0, the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model is more accurate on predicting the turbulence flow and heat transfer of liquid lead-bismuth. The average relative error of the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model is reduced by 11.1% at most under the simulation conditions in this paper. This work is meaningful for the thermal hydraulic analysis and structure design of fuel assembly in the liquid lead-bismuth cooled fast reactor.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2728-2735
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• 2022

The research on the flow and heat transfer characteristics of lead bismuth(LBE) is significant for the thermal-hydraulic calculation, safety analysis and practical application of lead-based fast reactors(LFR). In this paper, a new CFD model is proposed to solve the thermal-hydraulic analysis of LBE. The model includes two parts: turbulent model and turbulent Prandtl, which are the important factors for LBE. In order to find the best model, the experiment data and design of 19-pin hexagonal rod bundle with spacer grid, undertaken at the Karlsruhe Liquid Metal Laboratory (KALLA) are used for CFD calculation. Furthermore, the turbulent model includes SST k - 𝜔 and k - 𝜀; the turbulent Prandtl includes Cheng-Tak and constant (Pr_t =1.5,2.0,2.5,3.0). Among them, the combination between SST k - 𝜔 and Cheng-Tak is more suitable for the experiment. But in the low Pe region, the deviation between the experiment data and CFD result is too much. The reason may be the inlet-effect and when Pe is in a low level, the number of molecular thermal diffusion occupies an absolute advantage, and the buoyancy will enhance. In order to test and verify versatility of the model, the NCCL performed by the Nuclear Thermal-hydraulic Laboratory (Nuthel) of Xi'an Jiao tong University is used for CFD to calculate. This paper provides two verification examples for the new universal model.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.88-101
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• 2013

외래종의 유입을 막기 위해 '선박평형수와 침전물의 제어와 관리를 위한 국제협약'이 2004년에 체결되었고 이에 따라 다양한 선박평형수 관리장치가 개발되고 있다. 본 연구에서는 전기분해를 이용하여 선박평형수 내 해양생물 제거를 위한 장치로 개발된 AquaStar$^{TM}$ BWMS가 해양생태계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1차 생산자로서 규조류 Skeletonema costatum, 1차 소비자로서 윤충류 Brachionus plicatilis 및 포식자로서 어류(넙치) Paralichtys olivaceus를 이용하여 AquaStar$^{TM}$ BWMS의 배출수독성시험과 생성된 화학물질에 대한 환경위해성 평가를 수행하였다. 배출수독성시험결과 가장 민감한 생물은 S. costatum이었고 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 25.00%, LOEC 50.00% 및 72hr-$EC_{50}$이 69.97%였다. B. plicatilis와 P. olivaceus는 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 및 LOEC가 각각 50.00 및 100.00%였다. AquaStarTM BWMS에서 생성된 물질은 총 18개로, bromate, 7개의 volatile halogenated organic compounds, 7개의 halogenated acetic acids, 3개의 halogenated acetonitriles 및 chloropicrin이었다. 생성된 물질들의 지속성과 생물축적성을 보이는 화학물질은 없었으나, 물질의 생태독성을 평가하기에는 불확실성이 높았다. 그러나 MAMPEC 모델을 이용하여 생성된 18개 물질의 PEC는 $4.58{\times}10^{-4}{\sim}4.87{\mu}g\;L^{-1}$였고, PNEC는 $0.016{\sim}320.00{\mu}g\;L^{-1}$였으며, 18개 화확물질의 PEC/PNEC 비율은 1을 초과하지 않았다. 따라서 환경위해성평가결과는 AquaStar$^{TM}$ BWMS에 의하여 처리된 해수가 해양생태계에 수용 불가한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 전기분해를 이용하는 BWMS의 배출수에 대한 S. costatum의 $EC_{50}$은 초기 TRO농도, HAAs의 농도 및 종류수와 양의 상관관계가 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.73-80
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• 2001

저장 중 온도$(20,\;60^{\circ}C)$), pH(4.5, 7.0), 기체조성$(N_2,\;0_2)$, 광도(0 lux, 5,000 lux), 항산화제 및 포장조건이 시금치 및 동결 건조 시금치의 클로로필 색소 성분에 주는 영향을 조사하였다. 시금치에 함유된 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 각각 710.54(mg/100g dry weight) 및 280.15(mg/100g dry weigllt)이었다. 저장온도를 $20^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 올리면 다른 조건에 관계없이 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b함량은 유의적으로(P<0.05) 감소하였으며, pH를 7.0에서 4.5도 낮추면 시금치의 클로로필 a, b 함량도 모두 유의성(P<0.05) 있게 감소하였다. 시금치의 클로로필 분해는 높은 온도와 낮은 pH에서 잘 일어났다. 질소로 치환된 저장 조건에서 저장된 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 색소 성분의 분해는 질소 처리를 하지 않은 조건에서 저장된 시금치와 비교해서 유의성(P<0.05) 있게 억제되었으며, 빛(5,000 lux)을 조사한 조건에서 저장한 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 성분은 빛이 차단된 상태에서 저장된 시금치와 비교해서 유의적으로(P<0.05) 감소하였다. 저장 중 시금치의 클로로필 파괴는 산소와 빛이 있는 조건에서 잘 일어난다. 암 저장$(25^{\circ}C,\;15\;min)$ 조건에서 항산화제는 시금치의 자동산화에 의한 지용성 클로로필 a 성분의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 알파-토코페롤>ascorbic acid>${\beta}-carotene$>catechin>quercetin>rutin>kaempherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid 순이었다. 항산화제는 빛 저장(5,000 lux, 6 min)조건에서도 singlet oxygen oxidation에 의한 클로로필 a의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 ${\beta}-carotene$>알파-토코페롤>ascorbic acid>catechin>quercetin>rutin>kaem-pherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid의 순으로 감소하였다. Polyethylene bag으로 포장하지 않은 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 polyethylene bag으로 포장한 조건에서 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 bb함량에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮게 나타났다. 시금치는 항산화제를 첨가한 다음 polyethylene bag에 포장한 상태로 저장하는 것이 클로로필 성분의 파괴를 최소화하는 방법이 될 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.155-164
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• 2002

목적 : Ginkgo biloba extract (GBE)는 혈액순환개선효과가 있어 기존의 방사선민감제와 달리 혈류저항이 높은 악성종양에서 저산소세포 분획을 줄일 수 있으나 아직까지는 실제 임상에서 사용되는 저선량 분할 방사선조사시에도 GBE가 방사선조사 효과의 증대를 나타내는지 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 저선량 분할 방사선조사시 GBE가 방사선조사효과증대를 나타내는지, 또한 정상조직과 악성종양의 혈류량 분포에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 통상적인 범위의 저산소세포 분획을 가진 C3H 마우스의 섬유육종(FSall)을 마우스 우측하지에 이식한 후 종양직경이 7 mm에 도달하였을 때 마우스 체중 kg당 100 mg의 GBE를 방사선조사 25시간 전과 매회 1시간 전에 복강내 투여 후 방사선을 조사하였다. 3 Gy 내지 12 Gy의 방사선을 일회 조사시 GBE투여군과 방사선단독조사군의 종양성장지연기간을 비교하여 GBE에 의한 방사선효과 증강율을 구하였다. 3 Gy씩 10회의 분할 방사선조사시 방사선 단독조사군의 방사선량-종양성장지연기간(tumor growth delay, TGD)의 관계식을 구하여 두 실험군의 선형회귀직선 기울기의 비율, 즉 GBE에 의한 방사선효과 증강율을 구하였다. 같은 종양을 이용하여 레이저 도플러 혈류측정기로 정상근육과 종양의 혈류량을 측정함으로써 저혈류 분포의 차이가 존재하는지 확인하였고, GBE 투여에 의한 혈류량분포의 변화 여부를 관찰하였다. 결과 : 3 Gy 내지 12 Gy의 방사선을 일회 조사시 GBE투여군의 종양성장지연기간이 방사선단독조사군에 비하여 의미있게 증가되었으며(p<0.05), GBE에 의한 방사선효과 증강율은 3일 종양성장지연 기준으로 1.16이었다. 3 Gy씩 10회의 분할 방사선조사시 방사선 단독조사군의 방사선량-종양성장지연기간(tumor growth delay, TGD)의 관계는 TGD $(days)=0.26{\times}D$ (Gy)+0.13, GBE 병용군의 경우 TGD $(days)=0.30{\times}D$ (Gy)+0.13이었고 두 실험군의 직선 기울기의 비율, 즉 GBE에 의한 방사선효과 증강율은 1.19 ($95\%$ 신뢰구간: $1.13\~1.27$)로 나타났다. 같은 종양을 이용하여 레이저 도플러 혈류측정기로 혈류량을 측정한 결과, 혈류량의 분포는 모두 Poisson 분포와 비슷한 양상을 보였다. 정상근육의 혈류량은 평균 10.15 mL/100 g/min, 종양의 혈류량은 평균 7.78 mL/100 g/min으로 종양의 평균 혈류량이 근육에 비하여 낮게 나타났고(p=0.001), 2 mL/100 g/min 이하의 저혈류 분포는 정상근육에 비하여 종양에서 높게 나타났다($0.5\%$ 대 $5.2\%$, p=0.005). 정상근육에서는 GBE 투여에 의하여 혈류량 분포에 큰 변화가 없었던 반면, 종양에서는 2 mL/100 g/min 이하의 저혈류량 분포가 감소하였고, 평균 혈류량은 $23.5\%$ 증가되었다(p=0.0004). 결론 : GBE는 방사선 일회 조사시 뿐만 아니라 분할조사시에도 방사선치료의 효과를 유의하게 증가시켰다. 또한 정상근육에 비하여 종양의 혈류량을 선택적으로 증가시킴이 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.575-583
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• 2010

이 연구는 비틀림 강섬유(T- 섬유) 의 비틀림 횟수가 인발거동과 T- 섬유를 사용한 고성능 섬유보강 시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향을 조사하였다. T- 섬유의 여러 인자와 비틀림 횟수가 섬유의 인발거동에 미치는 영향을 해석적으로 조사하고, 최대의 인발에너지를 생성할 수 있는 비틀림 횟수를 조사하였다. 이와 더불어 T- 섬유의 인발시험과 인장시험을 수행하여, 비틀림 횟수가 고인성 섬유보강 시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향을 조사하였다. 비틀림 횟수가 6ribs/30 mm인 T(L)- 섬유와 비틀림 횟수가 18ribs/30 mm인 T(H)- 섬유를 사용하였다. T(H)- 섬유는 인발시험시 섬유의 파단되어, T(L)- 섬유보다 높은 인발응력을 유발했음에도 불구하고 낮은 총 인발에너지를 생성하였다. 이러한 인발 시험서의 결과는 인장 거동에도 분명하게 반영되었다. T(L)- 섬유를 사용한 고인성 섬유보강 시멘트 복합재료의 경우, T(H)- 섬유의 사용시보다, 우수한 변형능력과 에너지 흡수능력, 그리고 미세균열 거동을 보였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권3호
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• pp.143-147
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• 2007

본 연구는 재래 돼지의 산육 능력을 개량하기 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 축산과학원에서 2001년부터 2006년까지 20 kg에 검정을 개시하고 70 kg에 검정을 종료하여 발육 능력을 조사한 546개의 재래 돼지 산육 능력 검정 자료를 활용하여 유전모수를 추정하였으며, 재래 돼지 사육 농가의 사양방법 개선을 위하여 2003년부터 2005년까지 조사된 재래 돼지성돈 및 검정돈 132두의 발육 단계별 체중 및 체위 조사 자료를 다중 회귀 분석하여 재래 돼지 발육 표준 자료를 제시하였다. 재래 돼지의 주요 산육 능력에 대한 유전력을 추정한 결과, 일당 증체량과 등지방 두께에서 중도의 유전력이 나타나는 것을 확인하였으며, 체중 및 체위에 대한 성장 곡선을 추정한 결과 11개월령 이후는 체장, 체고 및 흉폭의 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 본 연구에서 추정한 재래 돼지 산육 형질의 유전모수를 이용하여 육종가 추정과 후보돈 선발에 적용함으로써 유전적 개량을 증대시키고, 발육 단계별 체중 및 체위 표준 자료를 재래 돼지 능력향상 연구와 사육 방법 개선을 위한 기초 자료로 활용함으로써 재래 돼지의 산업화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.36-36
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• 2017

Out of twenty common protein amino acids, there are many kinds of non protein amino acids (NPAAs) that exist as secondary metabolites and exert ecological functions in plants. Mimosine (Mim), one of those NPAAs derived from L. leucocephala acts as an iron chelator and reversely block mammalian cell cycle at G1/S phases. Cysteine (Cys) is decisive for protein and glutathione that acts as an indispensable sulfur grantor for methionine and many other sulfur-containing secondary products. Cys biosynthesis includes consecutive two steps using two enzymes-serine acetyl transferase (SAT) and O-acetylserine (thiol)lyase (OASTL) and appeared in plant cytosol, chloroplast, and mitochondria. In the first step, the acetylation of the ${\beta}$-hydroxyl of L-serine by acetyl-CoA in the existence of SAT and finally, OASTL triggers ${\alpha}$, ${\beta}$-elimination of acetate from OAS and bind $H_2S$ to catalyze the synthesis of Cys. Mimosine synthase, one of the isozymes of the OASTLs, is able to synthesize Mim with 3-hydroxy-4-pyridone (3H4P) instead of $H_2S$ for Cys in the last step. Thus, the aim of this study was to clone and characterize the cytosolic (Cy) OASTL gene from L. leucocephala, express the recombinant OASTL in Escherichia coli, purify it, do enzyme kinetic analysis, perform docking dynamics simulation analysis between the receptor and the ligands and compare its performance between Cys and Mim synthesis. Cy-OASTL was obtained through both directional degenerate primers corresponding to conserved amino acid region among plant Cys synthase family and the purified protein was 34.3KDa. After cleaving the GST-tag, Cy-OASTL was observed to form mimosine with 3H4P and OAS. The optimum Cys and Mim reaction pH and temperature were 7.5 and $40^{\circ}C$, and 8.0 and $35^{\circ}C$ respectively. Michaelis constant (Km) values of OAS from Cys were higher than the OAS from Mim. Inter fragment interaction energy (IFIE) of substrate OAS-Cy-OASTL complex model showed that Lys, Thr81, Thr77 and Gln150 demonstrated higher attraction force for Cys but 3H4P-mimosine synthase-OAS intermediate complex showed that Gly230, Tyr227, Ala231, Gly228 and Gly232 might provide higher attraction energy for the Mim. It may be concluded that Cy-OASTL demonstrates a dual role in biosynthesis both Cys and Mim and extending the knowledge on the biochemical regulatory mechanism of mimosine and cysteine.